Transcript Smak- och luktsinnet

Smak- och luktsinnet
9 sept 2013
Från receptorpotential till
aktionspotential
• Receptorstimuleringen
lokal förändring
av membranpotentialen (nästan alltid
depolarisering)
• RP sprids passivt (elektrotont) utmed
membranen
• Nås ett tröskelvärde för depolariseringen
vid ett excitabelt membran kommer en
aktionspotential att initieras
Tröskelvärde
Luktsinnet
CNG Kanaler
olfaktoriska celler i näsans epitel
•Cellerna i näsans slemhinna
känner av molekyler i vår
omgivning
•Olfaktoriska cellerna bildar
synapser med olfaktoriska
nerven som ligger i nära kontakt
•Information skickas sedan till
olfaktoriskt cortex vid temporala
loben var den processeras
olfaktoriska celler i näsans epitel
•Cellernas utskott eller cilier på
slemhinnesidan innehåller
odorantreceptorer som reagerar
på olika typer av molekyler
•Luktmolekyler är oladdade,
relativt hydrofoba och i gasform i
den respektive temperaturen
Luktreceptorerna
• Det finns ungefär 1000 gener som kodar för olika
luktreceptorer som reagerar på olika typer av luktämnen.
Dessa kan utskilja ca 10 000 lukter.
Olika odorantreceptorer
Känner av olika molekyler.
Det finns dock ett
betydande overlap
Man hittade först receptorer
för kamfer
Senare för benzaldehyd (mandel),
metoxypyrazin (grön peppar) och
5- androst-16-en-3-one (urin)
Luktreceptorerna
Luktreceptorerna reagerar
starkt på tioler i skunkens sekret
Luktreceptorerna
Luktreceptorernas släktträd
Dessa receptorers gener upptar
upptill 5% av genomet
Lukt processering
Lukt processering
Pyriform cortex
thalamus
neocortex
-Disskrimiering, medvetande av lukter
Pyriform cortex
Hypthalamus, Amygdala, hippocampus
-motoriska viskerala emotionella
-ätande reproduktion aggression
Luktreceptorerna
• Luktreceptorerna är G-protein kopplade
receptorer som kopplar till Gs G-proteinet
vilket leder till ökning i cykliskt adenosin
3'5'-monofosfat (cAMP)
• cAMP igen aktiverar såkallade CNG
kanaler eller cyklisk nukleotid aktiverade
kanaler som är Na+ och Ca2+ permeabla
jonkanaler
Olfactory transduction
Olfaktoriska receptorer är Gs kopplade. En ökning
i cAMP aktiverar CNG kanaler vilket leder till
Depolarisering via Na+/Ca2+ inflöde
Olfaktorisk signalöverföring
CNG
CNG kanalerna liknar spänningskänsliga
Jonkanaler. De har ett nukleotidbindningställe
i C-terminusen som binder antingen cAMP eller cGMP
Vilket öppnar kanalen och Na+/Ca2+ inflöde sker
med depolarisering som följd
CNG kanalfamiljen
CNG kanal familjen
• Huvudfamiljen består av följande medlemmar:
CNGA1, CNGA2, CNGA3 och CNGA4.
• CNGA familjen fungerar som sådana bildar
komplex med varandra eller bildar komplex med
CNGB1 eller CNGB3 som ej fungerar ensamma
• Detta leder till att en mängd CNG kanalvarianter
existerar
Structure of CNG channels
Different combinations of CNG
channel subunits
Feromoner styr vårt beteende
Feromonerna är steroider som
Liknar könshormoner
Receptorer finns i vomeronasala
organet
V1R och V2R receptorer
5 gener hos människor
100 hos möss
8 hos hundar
Smak
Smaklökar finns i tungans epitel
foliate papilla
Smaksinnet
Smakreceptorerna finns i tungans epitel i
såkallade smaklökar. En människa har ca
9000 smaklökar.
Projektioner
Hjärnnerverna
facialis, VII,
Glossopharyngeus, IX
Vagus, X
Lateral NTS
Thalamus
Neocortex
-insula
-temporal
frontal
brain region dedicated to
taste, located just above
the temporal lobe
Cortex
-medvetande samt diskriminition
Thalamus
NTS
Hypothalamus
Amygdala
-känslomässiga
reaktioner
Smakreceptorer
Sur och salt smak transduceras via såkallade
Amiloridkänsliga Na+ kanaler
• Såkallade ASIC kanaler öppnas i en sur omgivnig – även
andra kanaler har denna egenskap – de fungerar som
ligand aktiverade jonkanaler
• Besläktade kanaler reagerar på en saltig omgivnig
Bitter och söt smak transduceras via G-protein
kopplade receptorer
Salt / Surt
• Salt receptorer är Na+ permeabla kanaler som
depolariserar och orsakar aktionspotentialer
• Hormonet aldosteron ökar på saltreceptorernas
antal
• ASIC kanalerna är protonaktiverade Na+
permeabla kanaler som depolariserar och
orsakar aktionspotentialer
• De hämmas av anti-inflammatoriska substanser
G-proteinkopplade
Det finns olika familjer
• T2 receptorerna (T2R) är en familj med ~30 olika
medlemmar som känner av molekyler som ger bitter
smak (kaffein, kinin sycloheximid, propyltiourasil)
• Den andra familjen T1 (T1R) receptorerna innehåller 3
medlemmar som i olika kombinationer bildar receptorer
för söt (T1R2+3) smak (sackaros, aspartam, sackarin
och fenylalanin)
…..eller reagerar på amino syror (T1R1+3)
Bittra och söta molekyler
Smakreceptorer
kanaler
G-protein kopplade
Bitter smak signalering
• När bittra substanser binds till sin receptor
initieras en signal som aktiverar Gq
liknande G-protein (Gustaducin) vilket
leder till aktivering av fosfolipas 2.
Signalvägen är ej väl karaktäriserad men
leder till aktivering av en Na+ permeabel
jonkanal som heter TRPM5
Smak signalering
TRPM5
Söt smak signalering
• Söta susbstanser binder till T1R2 och T1R3
receptorer
• De reagerar med ett Gs besläktat protein
cAMP anses vara den primära signamolekylen
och man tänker att signaleringeng liknar
odorantreceptorernas
På något sätt påverkas även K+ permeabiliteten
Smak signalering
Umamy
• monosodium glutamate används ofta
som krydda i asiatisk mat
• Glutamat binder till T1R1 och T1R3
receptorer
• En annan umami receptor liknar
metabotropa glutamatreceptorer i hjärnan
Sammanfattning smak